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1 ehrstuhl für lektrosche auelemete vhb - Halbleterbauelemete Prof. r. Heer Ryssel Prof. r. ors Schmtt-adsedel Überscht wchtger Formel (relevat für müdlche Prüfuge) Stad Feb. 7 ehrstuhl lektrosche auelemete Uverstät rlage-ürberg

2 Wchtge Formel - adugsträger m Halbleter adugsträgerkozetrato m thermodyamsche Glechgewcht g V ex V ex F ex F l F F l F F V, V g F V F : trssche adugsträgerkozetrato :Glechgewchtsdchte lektroe, öcher : ffektve Zustadsdchte für lektroe m etugsbad : ffektve Zustadsdchte für öcher m Valezbad : adabstad : Fermveau : Valezbadkate : etugsbadkate : trssches Fermveau F V l V ehrstuhl lektrosche auelemete Uverstät rlage-ürberg

3 Wchtge Formel - adugsträger m Halbleter Trasortegeschafte adugsträgertrasort m elektrsche Feld ρ σ j rft σ ( μ μ ) ρ σ μ, µ j rft j rft j,rft j,rft (v v ) (µ µ ) : sezfscher Wderstad : etfähgket : eweglchket der lektroe, öcher : elektrsche Feldstärke : rftstromdchte ffusosstrom ( x,t ) j,ff x j,ff j ff ( x,t ) x j,ff j,ff, : ffusoskoeffzet für lektroe, öcher : ffusosstromdchte j ff ( x,t ) x ( x,t ) x ehrstuhl lektrosche auelemete Uverstät rlage-ürberg

4 Wchtge Formel - adugsträger m Halbleter usglech vo adugsträgerüberschuss Rekombatosrate R: R b b : Prootoaltätskostate Thermsche Geeratosrate G th : G th b ettorekombatosrate U: U R - G th Δ(t) Ijekto vo Mortätsladugsträger örtlche Vertelug der Mortätsladugsträger (esel: öcher m -) x Δ( x ) Δ( x )ex Δ() ex x Δ : Überschusslöcherkozetrato : ffusosläge der öcher x ehrstuhl lektrosche auelemete Uverstät rlage-ürberg

5 Wchtge Formel - adugsträger m Halbleter Kotutätsglechuge (für öcher) ( x,t ) t j ( x,t ) x G R G R : Geeratosrate für öcher : Rekombatosrate für öcher Posso-Glechug ( x,t ) x ρ( x,t ) mt ρ( x,t ) ( ) ehrstuhl lektrosche auelemete Uverstät rlage-ürberg

6 ehrstuhl lektrosche auelemete Uverstät rlage-ürberg Wchtge Formel - Halbleterdode ffusossaug U ff Wete der Raumladugszoe w R ff l T k U ff R U ) (U w Serrschchtkaaztät S w R S ffusosstromdchte U ex J j S,, S J τ τ

7 Wchtge Formel - Feldeffekttrasstore ulkotetal φ - : φ l - : φ l ustrttsarbet des Halbleters φ ustrttsarbetsdfferez φ M Flachbadsaug U F Wete der Raumladugszoe w R satzsaug U Th U g φ χ φ w U M F R Th φ φ M M φ Q U φ F φ S Q χ φ φ M Q φ S Q : lektroeafftät : ustrttsarbet des Metalls : Isolatorkaaztät : Isolatorladug : Oberflächeotetal : Substratdoterug : Halbleterladug ehrstuhl lektrosche auelemete Uverstät rlage-ürberg

8 Wchtge Formel - Feldeffekttrasstore Gesamtkaaztät eer M-Struktur flächebezogee Isolatorkaaztät x x : Isolatordcke flächebezogee Halbleterkaaztät w R Strom-Saugsbezehuge MOS-Trasstore (esel -Kaal) earer erech: I β(ug UTh ) U für U << U G -U Th Trodeberech: U I β (UG UTh ) U für U U G -U Th Sättgugsberech I β (UG UTh ) für U G -U Th U β μ W ehrstuhl lektrosche auelemete Uverstät rlage-ürberg

9 Wchtge Formel - olartrasstore Strom-Saugsbezehuge m ormalbetreb mtterstrom I : I, d,,,, U ex Kollektorstrom I : I, d, U ex assstrom I : I I - I d, bzw.,,,, U : Querschttsfläche : eutrale asswete : ffusoskoeffzet der lektroe der ass bzw. der öcher m mtter : Mortätsladugsträgerkozetrato (lektroe) der ass : Mortätsladugsträgerkozetrato (öcher) m mtter : ffusosläge der Mortätsladugsträger (öcher) m mtter : ass-mtter-saug ehrstuhl lektrosche auelemete Uverstät rlage-ürberg

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